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深度剖釋中國數(shù)字電視的發(fā)展
一、蹉跎歲月
2006年8月30日，國家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會在其官方網(wǎng)站上刊登了“2006年第8號(總第95號)中國國家標(biāo)準(zhǔn)批準(zhǔn)發(fā)布公告”，標(biāo)準(zhǔn)號為GB20600-2006的《數(shù)字電視地面廣播傳輸系統(tǒng)幀結(jié)構(gòu)、信道編碼和調(diào)制》就藏身于這批標(biāo)準(zhǔn)之中。公告顯示，標(biāo)準(zhǔn)的批準(zhǔn)時間為8月18日。作為國家強制性標(biāo)準(zhǔn)，國家給了一年的產(chǎn)業(yè)準(zhǔn)備期，2007年8月1日將正式實施。
現(xiàn)在，一年的產(chǎn)業(yè)準(zhǔn)備期已經(jīng)過去了，我們還沒有看到國內(nèi)哪個電視臺的電視節(jié)目表中有“高清”的字樣，也沒看到有哪個電視臺給高清數(shù)字電視節(jié)目頻道分配了頻率使用表。在商場中也沒有看到符合這個高清標(biāo)準(zhǔn)的電視機賣；由此，人們不得不懷疑，這套3合1的中國高清數(shù)字電視地面?zhèn)鬏敇?biāo)準(zhǔn)是否實施艱難。
自從1999年，中國政府有關(guān)部門宣布我國的高清數(shù)字電視節(jié)目試播成功以來，數(shù)字電視就開始成為中國人們生活中的一件大事，在各種新聞媒體上，有關(guān)數(shù)字電視的消息不斷流傳。從2000年起，每次在深圳高交會上都是一個最大的亮點。
2001年10月，在深圳高新技術(shù)交易會上，國內(nèi)幾大電視機生產(chǎn)廠商都展出了自己的高清數(shù)字電視產(chǎn)品，這不但給深圳高新技術(shù)交易會增添了光彩，也給政府有關(guān)部門以及各大電視機廠出盡了風(fēng)頭。
2002年國家廣電總局向世人宣布：2003年廣電將開播10套以上數(shù)字電視影視頻道；2004年為中國廣播電視的數(shù)字化年和產(chǎn)業(yè)化年；然而這些美好的愿望一直沒有實現(xiàn)。
2003年10月，上海交大的ADTB-T方案和清華DMB-T方案，同時在深圳高新技術(shù)交易會上亮相，并突然傳出我國優(yōu)選的兩套高清數(shù)字電視技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)方案測試都未能成功。人們才開始知道，以前宣布我國的高清數(shù)字電視節(jié)目試播成功是“大紅燈籠高高掛”中的四姨太懷孕——假的。
從此，關(guān)于上海交大的ADTB-T方案和清華的DMB-T方案的好消息不斷傳出。美國在成立華盛頓新政府的時候，曾召開過一次新憲法修改討論會，各個州的代表為了表達(dá)自己的利益，互相討價還價，使討論會連續(xù)開了200多天，最終才制訂出一部以今天的人看來也是一部非常成功的憲法；而我們?yōu)榱酥贫ㄒ粋�“數(shù)字電視地面廣播傳輸標(biāo)準(zhǔn)”雙方也爭斗了7年多的時間，這說明，我們的這個標(biāo)準(zhǔn)比美國的憲法還要偉大。只不過是，美國的新憲法當(dāng)時是代表46個州的利益；而我們現(xiàn)在的新標(biāo)準(zhǔn)只是代表兩方的利益。
實際上在2001年10月至2002年4月期間，國家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會還另外收到過成都電子科技大學(xué)和廣電總局下屬的廣科院等4家單位提出的3套方案，他們也要求加入地面?zhèn)鬏敇?biāo)準(zhǔn)的競標(biāo)行列。這樣，我國的高清數(shù)字電視地面?zhèn)鬏敇?biāo)準(zhǔn)方案就不只是上海交大和清華兩家，而是6家�？赡苁且驗槠渌�4家單位實力還不夠雄厚，或者臉皮薄，才不敢與上海交大和清華爭斗，要么，5套方案一起包裝成一個5合1的中國高清數(shù)字電視地面?zhèn)鬏敇?biāo)準(zhǔn)，哪就更起勁了。
二、是標(biāo)準(zhǔn)推生數(shù)字電視，還是數(shù)字電視推生標(biāo)準(zhǔn)
什么叫做標(biāo)準(zhǔn)？標(biāo)準(zhǔn)就是產(chǎn)品生產(chǎn)廠家對自己生產(chǎn)的產(chǎn)品質(zhì)量的承諾和保證，也是國家技術(shù)、質(zhì)量督察和檢測部門對產(chǎn)品質(zhì)量進(jìn)行檢查的法律依據(jù)。因此，標(biāo)準(zhǔn)一般都是首先在企業(yè)中使用，這稱之為企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)；爾后，等使用企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的企業(yè)逐步多起來以后，經(jīng)過同一修改，企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)才慢慢升為行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)或國家標(biāo)準(zhǔn)，最后升為國際標(biāo)準(zhǔn)。企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)一般要求優(yōu)于行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)；而行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)又優(yōu)于國家標(biāo)準(zhǔn)或國際標(biāo)準(zhǔn)。
當(dāng)然任何標(biāo)準(zhǔn)都需要技術(shù)來支持，采用什么樣的技術(shù)就有什么樣的標(biāo)準(zhǔn)，但對于一個標(biāo)準(zhǔn)卻可以采用多種不同的技術(shù)來實現(xiàn)。例如：采用16-QAM數(shù)字調(diào)制，其碼率是4bit/秒；而采用8-VSB數(shù)字調(diào)制，也可以達(dá)到同樣效果，或者選用3780-COFDM數(shù)字調(diào)制，也同樣實現(xiàn)這個功能。但各種不同技術(shù)的應(yīng)用，雖然功能一樣，在性能上多少還是有些差別的。正是因為有這么一點點的差別，就使得ADTB-T和DMB-T兩個方案的組織互相爭斗的時間達(dá)6、7年之久。
制定一個技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)一直以來都是一件很簡單的事，國家標(biāo)準(zhǔn)化管理部門只需在現(xiàn)有各類產(chǎn)品的企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)基礎(chǔ)上，對所有廠家的各種型號產(chǎn)品的主要技術(shù)性能和質(zhì)量指標(biāo)，進(jìn)行統(tǒng)一測試、對比、分類，然后制定一個既能體現(xiàn)各種產(chǎn)品的主要技術(shù)性能和質(zhì)量指標(biāo)，同時也符合用戶質(zhì)量要求的標(biāo)準(zhǔn)，一個新產(chǎn)品的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)（國家標(biāo)準(zhǔn)）就這樣地誕生了。
因此，一項新的技術(shù)發(fā)明首先必須有人使用，并且要把它轉(zhuǎn)化成產(chǎn)品后，才有可能成為標(biāo)準(zhǔn)。這種技術(shù)轉(zhuǎn)化的過程應(yīng)該是企業(yè)，即生產(chǎn)產(chǎn)品的單位，而不是學(xué)�；�技術(shù)研究所。企業(yè)生產(chǎn)產(chǎn)品首先要經(jīng)過設(shè)計定型、生產(chǎn)定型這兩個基本過程，然后才能向技術(shù)質(zhì)量檢測和標(biāo)準(zhǔn)部門申請產(chǎn)品技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，即企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。
標(biāo)準(zhǔn)的制定過程應(yīng)該是企業(yè)與國家標(biāo)準(zhǔn)化管理部門份內(nèi)的事，而這次HDTV地面?zhèn)鬏敇?biāo)準(zhǔn)的制定卻要勞動這么多單位，這么多部門，這可不是一件簡單的事情。但我們不得不懷疑，沒有企業(yè)的參與，制定這樣的一個標(biāo)準(zhǔn)能夠成功嗎？可曾想過不久前出臺的EVD、AVS等標(biāo)準(zhǔn)，這些標(biāo)準(zhǔn)還沒等到產(chǎn)品生產(chǎn)出來，就將要過期了，它們很可能就是HDTV地面?zhèn)鬏敇?biāo)準(zhǔn)的前車之鑒。
國家標(biāo)準(zhǔn)出臺太早，對技術(shù)產(chǎn)品性能的提高一點沒有好處。比如我國發(fā)展最快的產(chǎn)品VCD、CVCD、SVCD以及逐行掃描電視；一開始的時候，這些產(chǎn)品都沒有國家標(biāo)準(zhǔn)，所以它才能這么快的發(fā)展起來；但另一方面，如果沒有國家標(biāo)準(zhǔn)，各個企業(yè)的產(chǎn)品質(zhì)量也會魚龍混雜，一些企業(yè)就會粗制濫造。因此，國家標(biāo)準(zhǔn)就是用來規(guī)范這些企業(yè)的行為，對他們產(chǎn)品質(zhì)量進(jìn)行監(jiān)督和處罰，防止一些企業(yè)粗制濫造浪費社會資源。
數(shù)字電視也一樣，不是有了一個國家標(biāo)準(zhǔn)就能發(fā)展起來的，相反，如果要想讓數(shù)字電視產(chǎn)業(yè)能發(fā)展起來，國家就不應(yīng)該馬上制定國家標(biāo)準(zhǔn)，而是要等數(shù)字電視產(chǎn)品的技術(shù)性能和質(zhì)量基本穩(wěn)定以后再制定國家標(biāo)準(zhǔn)。在國家標(biāo)準(zhǔn)還沒出臺之前，一種產(chǎn)品有幾個企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)都是正常的，到最后，國家應(yīng)該把幾個企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一到一個標(biāo)準(zhǔn)之中。
三、什么是單載波調(diào)制和多載波調(diào)制
大家都知道，上海交大的ADTB-T方案和清華的DMB-T方案，雙方爭論的焦點就是，單載波調(diào)制性能優(yōu)越還是多載波調(diào)制性能優(yōu)越。因此，在這里還是有必要簡單介紹一下，什么是單載波調(diào)制和多載波調(diào)制。
所謂單載波調(diào)制，就是將需要傳輸?shù)臄?shù)據(jù)流調(diào)制到單個載波上進(jìn)行傳送，如：4-QAM（QPSK）、8-QAM、16-QAM、32-QAM、64-QAM、128-QAM、256-QAM或8-VSB、16-VSB等都是單載波調(diào)制。
上海交大的ADTB-T方案選用的是單載波調(diào)制，在1999年50周年大慶試播的時候，上海交大的ADTB-T方案采用的是8-VSB數(shù)字調(diào)制，到后來才改為16-QAM數(shù)字調(diào)制。
QAM調(diào)制也叫正交幅度調(diào)制，簡稱正交調(diào)幅；因為正交調(diào)幅有很多種調(diào)制模式，如上面列出的就有7種，一般記為n-QAM，n表示各種調(diào)制映射到星座圖上的模數(shù)。模數(shù)越低，調(diào)制和解調(diào)電路就越簡單，但傳輸?shù)拇a率也相應(yīng)降低，例如：4-QAM的碼率為2bit/S，而16-QAM的碼率為4bit/S。一般，信號傳輸條件越差，選擇的模式就越低，例如：衛(wèi)星通信只能選擇QPSK，而有線電視可選64-QAM和128-QAM，甚至256-QAM；對于地面電視廣播，信號發(fā)送一般選8-QAM、16-QAM、32-QAM，最高只能選到64-QAM。
正交調(diào)幅就是把一序列需要傳送的數(shù)字信號（2進(jìn)制碼）分成兩組，并分別對兩組數(shù)字信號進(jìn)行幅度編碼，使之變成幅度不同的調(diào)制信號，即I信號和Q信號，然后用I信號和Q信號分別對兩個頻率相同，但相位正好相差 的兩個載波進(jìn)行調(diào)幅，最后再把兩路調(diào)制過的信號合成在一起進(jìn)行傳送。由于在調(diào)制之前已經(jīng)對輸入信號進(jìn)行過幅度編碼，因此，這種調(diào)制也稱為正交數(shù)字幅度調(diào)制。
我國的HDTV如選用MPGE-2編碼，最高傳送碼率大約為20M bit/S，如果選用16-QAM調(diào)制模式，其頻譜利用率是每赫芝傳送4位數(shù)據(jù)，即碼率為4bit/S。由此可知其載波最高頻率約為6MHz，經(jīng)高頻調(diào)制后采用殘留邊帶發(fā)送，其載頻帶寬大約為7點多MHz。
所謂多載波調(diào)制，就是將信道分成若干正交子信道，將高速數(shù)據(jù)信號轉(zhuǎn)換成并行的低速子數(shù)據(jù)流，然后調(diào)制到在每個子信道上進(jìn)行傳輸。如：n-COFDM，其中n為子載波數(shù)目。清華的DMB-T方案選用的是多載波調(diào)制，在DMB-T方案中采用3780-COFDM調(diào)制方式。多載波調(diào)制也叫編碼正交頻分復(fù)用調(diào)制。
就多載波調(diào)制中的各個載波而言，其調(diào)制的工作原理與n-QAM單載波調(diào)制的工作原理基本相同，只是把需要傳送的數(shù)據(jù)分成很多組（這里為3780組），然后每組再分成兩組，通過幅度編碼以后便可生成兩組I信號和Q信號，而后用3780組I信號和Q信號分別對3780個頻率各不相同的載波進(jìn)行正交調(diào)制，最后把所有的調(diào)制信號合在一起進(jìn)行傳送。
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文章來源：高清堂
